CN111251080A - 一种微细工具的在线磨削方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微细工具的在线磨削装置，包括支撑板、电源模块、固定块、绝缘板、底板、回收槽、回收盒、滑槽、辅助电极、卡套、固定套、轴套、带电微粒、电解箱、回收管、电解泵、水管、喷头、导电砂轮、超声波振动模块和电机。本发明结构设计合理，将磨削件安装在轴套内部，在滑槽内调整位置后辅助电极带动磨削件和轴套转动，便于导电砂轮对磨削件一端磨削，超声波振动模块保证导电砂轮振动，绝缘板和轴套保证加工过程中操作人员的安全；本发明结构设计紧凑，喷头两侧安装有转轴和卡块，便于调整喷淋电解质溶液的角度，使磨削更加充分，磨削件经过磨削后带电微粒和废液经过回收进入电解箱内，实现废液的回收，清洁程度较高。

Description

一种微细工具的在线磨削方法及装置

技术领域

本发明涉及一种磨削加工方法及装置，具体是一种微细工具的在线磨削方法及装置，属于磨削装置应用技术领域。

背景技术

所谓微细工具在线磨削，指的是针对微细电火花加工、微细电化学加工和微细超声加工中的微细工具采用块电极或者线电极在线磨削加工，其中在线的含义为，在不更换夹具的情况下连续进行加工，这样可以获得极高的同轴度。表面光滑度是加工的一个重要指标，足够高的表面光滑度可以避免应力集中的产生，但由于尺寸问题，如何使微细工具在磨削加工同时取得较高的光滑度一直是本领域急需解决的技术问题，中国发明CN201510878155.X提供了一种在线抛光微细工具的装置及方法，但该技术方案侧重理论，很难具体应用，急需发明一种实用性强的微细工具在线磨削装置。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种微细工具的在线磨削装置及方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种微细工具的在线磨削装置，包括微细工具加工装置，工作液槽，超声振动系统，电泳电极；

所述微细工具加工装置为现有技术中可加工微细工具的装置设备，包括不限于电解磨削装置、微细电火花加工、微细电化学加工和微细超声加工装置；

所述工作液槽，与所述微细工具加工装置配合设置，工作液浸没固定于微细工具加工装置夹具上的被加工部件；

所述工作液槽内还相对的设置有电泳电极，所述电泳电极分为主电极与辅助电极，所述主电极与辅助电极之间形成将被加工部件工位包含在内的电泳区；

所述工作液槽内还设置有超声振动系统，所述超声振动系统驱动电泳区工作液。

优选的，所述微细工具加工装置包括支撑板、底板和轴套，所述底板顶部左侧固接有支撑板，所述支撑板上固接有固定块，所述固定块右端安装有导电砂轮，所述导电砂轮一侧安装有喷头，所述喷头固接在底板上；

所述底板右侧顶部安装有电解箱，所述电解箱左侧安装有轴套，所述轴套外部套接有固定套，所述固定套右侧安装有辅助电极。

优选的，所述底板上开设有回收槽，所述回收槽一侧固接有支架，所述支架固接在喷头两侧，所述喷头与支架之间固接有转轴和卡块，所述喷头与支架之间转动连接，且所述卡块卡合在喷头两侧。

优选的，所述支撑板内部嵌合有电源模块，所述电源模块两端分别固接在底板和电机上，所述底板底部固接有绝缘板，所述绝缘板底部固接有支腿，且所述电机左端固接有固定块。

优选的，所述导电砂轮左端套接有超声波振动模块，所述超声波振动模块底端固接在底板，位于所述电机右侧，且所述超声波振动模块右侧与导电砂轮连通。

优选的，所述底板上安装有滑槽，所述滑槽内卡合有固定套，所述固定套右端套接有卡套，所述卡套上固接有辅助电极，所述卡套卡合在轴套右端，且所述轴套与固定套之间转动连接。

优选的，所述电解箱顶部固接有电解泵，所述电解泵顶部固接有水管，所述水管固接在喷头一侧，且所述电解箱顶部被电解泵贯穿，所述电解箱一侧固接有回收管。

优选的，所述绝缘板底部固接有回收盒，所述回收盒两端均固接有回收管，位于左侧的所述回收管贯穿回收槽一侧，所述回收槽上方的轴套与导电砂轮之间设置有若干带电微粒。

一种微细工具的在线磨削方法，具体内容为使用上述任意一种微细工具的在线磨削装置进行加工。

本发明的有益效果是：

1、本发明结构巧妙的与微细工具加工装置结合为一体，有效利用空间，而且可以在被加工部件在线的情况下连续完成加工与表面打磨的工作，最大程度的保证了同轴度与表面光洁度，适用于军事、航天、精密仪器设备零件的超精密加工。

2、本发明结构设计合理，将磨削件安装在轴套内部，在滑槽内调整位置后带动磨削件和轴套，便于导电砂轮对磨削件一端磨削，超声波振动模块保证导电砂轮振动，绝缘板和轴套保证加工过程中操作人员的安全；

3、本发明结构设计紧凑，喷头两侧安装有转轴和卡块，便于调整喷淋电解质溶液的角度，使磨削更加充分，磨削件经过磨削后带电微粒和废液经过回收进入电解箱内，实现废液的回收，清洁程度较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明整体结构示意图；

图中：1、支撑板，2、电源模块，3、固定块，4、绝缘板，5、底板，6、回收槽，7、回收盒，8、滑槽，9、辅助电极，10、卡套，11、固定套，12、轴套，13、电解箱，1301、回收管，14、电解泵，15、水管，16、喷头，17、导电砂轮，18、超声波振动模块，19、电机。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1、一种微细工具的在线磨削装置，包括微细工具加工装置，工作液槽，超声振动系统，电泳电极；

所述微细工具加工装置为现有技术中任意一种可加工微细工具的装置设备：所述装置设备设置夹具的一端延伸入所述工作液槽中，与工作液接触，被加工部件装配在夹具上，工作液浸没固定于微细工具加工装置夹具上的被加工部件；

所述工作液槽的底部设置有超声振动系统，所述工作液槽内相对设置电泳主电极和电泳辅助电极，所述工作液槽内分布有超微磨粒，还设置有电泳直流电源，电泳电源的正负极与所述电泳主电极和电泳辅助电极相对应连接。所述主电极与辅助电极浸泡在工作液内，形成可将被加工部件工位浸泡在内的电泳区；

在一些实施例中，可以将电极或者辅助电极设置在导电的加工工具上，利用加工工具形成其中一个或两个电极。

实施例2、请参阅图1-2所示，一种微细工具的在线磨削装置，包括微细工具加工装置，在本实施例中，所述微细工具加工装置为电解磨削装置，在领悟了本技术方案实质以后，将微细工具加工装置变更为其他微细工具加工装置属于等同替换，并不需付出创造性劳动。

所述电解磨削装置包括支撑板1、底板5和轴套12，所述底板5顶部左侧固接有支撑板1，所述支撑板1上固接有固定块3，所述固定块3右端安装有导电砂轮17，所述导电砂轮17一侧安装有喷头16，所述喷头16固接在底板5上；底板5上设置有工作液槽，在本实施例中，所述工作液槽为不锈钢槽，其尺寸与底板5相配合，工作液槽中灌注工作液，其液面淹没被加工部件即可，所述工作液槽为常规设置手段，为方便观看内部结构，说明书附图将工作液槽省略不画。

所述底板5右侧顶部安装有电解箱13，所述电解箱13左侧安装有轴套12，所述轴套12外部套接有固定套11，所述固定套11右侧安装有辅助电极9。

所述底板5上开设有回收槽6，所述回收槽6一侧固接有支架，所述支架固接在喷头16两侧，所述喷头16与支架之间固接有转轴和卡块，所述喷头16与支架之间转动连接，且所述卡块卡合在喷头16两侧，便于调节喷头16的角度；所述支撑板1内部嵌合有电源模块2为所有设备提供电力，所述电源模块2固接在底板5上，所述底板5底部固接有绝缘板4，所述绝缘板4底部固接有支腿；所述电机19左端固接有固定块3，便于增加导电砂轮17的稳定性；所述导电砂轮17轴左端套接有超声波振动模块18，所述超声波振动模块18底端固接在底板5，位于所述电机19右侧，且所述超声波振动模块18右侧与导电砂轮17连通，便于导电砂轮17振动；所述底板5上安装有滑槽8，所述滑槽8内卡合有固定套11，所述固定套11右端套接有卡套10，所述卡套10上固接有辅助电极9；所述电源模块2整合有电泳直流电源所述电泳直流电源两极分别连接导电砂轮17与辅助电极9；所述卡套10卡合在轴套12右端，且所述轴套12与固定套11之间转动连接，便于加工工件安装在轴套12内；所述电解箱13顶部固接有电解泵14，所述电解泵14顶部固接有水管15，所述水管15固接在喷头16一侧，且所述电解箱13顶部被电解泵14贯穿，所述电解箱13一侧固接有回收管1301，便于电解液的回收；所述绝缘板4底部固接有回收盒7，所述回收盒7两端均固接有回收管1301，位于左侧的所述回收管1301贯穿回收槽6一侧。

本发明在使用时，本申请中出现的电器元件在使用时均外接连通电源和控制开关，首先将导电砂轮17一端依次套接超声波振动模块18，将固定块3安装在电机19一侧，电机19套接在导电砂轮17左端，底板5上设置回收槽6和滑槽8，绝缘板4底部固接支腿后安装回收盒7，绝缘板4固接在底板5底部，导电砂轮17安装在底板5顶部左侧，支撑板1内嵌合电源模块2后安装在固定块3左端，轴套12外部套接固定套11和卡套10，卡套10右端固接有辅助电极9，将固定套11底端卡合在滑槽8内，电解箱13顶部安装电解泵14，水管15两端分别安装喷头16和电解泵14，喷头16通过支架安装在轴套12上方，喷头16两侧卡合卡块，回收管1301安装在回收盒7两端，左端的回收管1301贯穿回收槽6，右端的回收管1301贯穿电解箱13，使用时，连通电源，在电解箱13内加入电解质溶液，导电砂轮17转动，喷头16对轴套12喷淋，轴套12靠近电砂轮17的一端设置夹具，将被加工工件固定于夹具，并调整相应位置后，电解质溶液喷射在工件表面形成氧化层，砂轮将氧化层去除，形成加工表面。带电微粒1201和废液进入回收槽6后经过回收盒7过滤回收后收集到电解箱13内。

当磨削加工完成后，关闭电砂轮17与喷头16，打开超声波振动模块18，(在一些实施例中，也可以将所述超声波振动模块18设置工作液槽中其他位置，由于均属常规设置，不再赘述)将工作液中添加适量超微磨粒，在本实施例中，所述超微磨粒的直径为0.8μm，质量分数为0.8％，根据超微磨粒吸附工作液中电荷后所具有的极性，调整电源模块2，使块电砂轮17与辅助电极9之间形成一电场强度足够大的电场，构成所述的电泳区。溶液中的超微磨粒由于电泳特性呈现带电性，在电场力的作用集中在被加工部件附近，在超声电源的作用下能够驱动工作液做超声振动；超声在工作液中传播会产生正负液压冲击以及超声空化现象，微细工具附近的超微磨粒在正负液压冲击以及超声空化作用下冲击、滑擦微细工具表面，对微细工具表面的材料进行微去除，从而达到抛光微细工具表面的目的，通过调整超微磨粒直径，电泳直流电源强度和超声波强度即可达到最佳加工效果。

在本实施例中，电解泵14采用的是长沙佳浦泵业有限公司所售型号为TL-B10-A/16的佳浦直流12v水泵及其相关的配套电源和电路。

涉及到电路和电子元器件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的得同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种微细工具的在线磨削装置，其特征在于：包括微细工具加工装置，工作液槽，超声振动系统，电泳电极；

所述微细工具加工装置为现有技术中可加工微细工具的装置设备，包括不限于电解磨削装置、微细电火花加工、微细电化学加工和微细超声加工装置；

所述工作液槽，与所述微细工具加工装置配合设置，工作液浸没固定于微细工具加工装置夹具上的被加工部件；

所述工作液槽内还相对的设置有电泳电极，所述电泳电极分为主电极与辅助电极，所述主电极与辅助电极之间形成将被加工部件工位包含在内的电泳区；

所述工作液槽内还设置有超声振动系统，所述超声振动系统驱动电泳区工作液。

2.根据权利要求1所述的一种微细工具的在线磨削装置，其特征在于：所述微细工具加工装置包括支撑板(1)、底板(5)和轴套(12)，所述底板(1)顶部左侧固接有支撑板(1)，所述支撑板(1)上固接有固定块(3)，所述固定块(3)右端安装有导电砂轮(17)，所述导电砂轮(17)一侧安装有喷头(16)，所述喷头(16)固接在底板(5)上；

所述底板(5)右侧顶部安装有电解箱(13)，所述电解箱(13)左侧安装有轴套(12)，所述轴套(12)外部套接有固定套(11)，所述固定套(11)右侧安装有辅助电极(9)；

所述导电砂轮(17)作为主电极，与所述辅助电极(9)连接电泳直流电源。

3.根据权利要求2所述的一种微细工具的在线磨削装置，其特征在于：所述底板(5)上开设有回收槽(6)，所述回收槽(6)一侧固接有支架，所述支架固接在喷头(16)两侧，所述喷头(16)与支架之间固接有转轴和卡块，所述喷头(16)与支架之间转动连接，且所述卡块卡合在喷头(16)两侧。

4.根据权利要求2所述的一种微细工具的在线磨削装置，其特征在于：所述支撑板(1)内部嵌合有电源模块(2)，所述电源模块(2)两端分别固接在底板(5)和电机(19)上，所述底板(5)底部固接有绝缘板(4)，所述绝缘板(4)底部固接有支腿，且所述电机(19)左端固接有固定块(3)。

5.根据权利要求3所述的一种微细工具的在线磨削装置，其特征在于：所述导电砂轮(17)左端套接有超声波振动模块(18)，所述超声波振动模块(18)底端固接在底板(5)，位于所述电机(19)右侧，且所述超声波振动模块(18)右侧与导电砂轮(17)连通。

6.根据权利要求1所述的一种微细工具的在线磨削装置，其特征在于：所述底板(5)上安装有滑槽(8)，所述滑槽(8)内卡合有固定套(11)，所述固定套(11)右端套接有卡套(10)，所述卡套(10)上固接有辅助电极(9)，所述卡套(10)卡合在轴套(12)右端，且所述轴套(12)与固定套(11)之间转动连接。

7.根据权利要求1所述的一种微细工具的在线磨削装置，其特征在于：所述电解箱(13)顶部固接有电解泵(14)，所述电解泵(14)顶部固接有水管(15)，所述水管(15)固接在喷头(16)一侧，且所述电解箱(13)顶部被电解泵(14)贯穿，所述电解箱(13)一侧固接有回收管(1301)。

8.一种微细工具的在线磨削方法，其特征在于使用权利要求1-7任意一项所述的一种微细工具的在线磨削装置进行加工。

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